人教版 (2019)必修 第二册第七章 有机化合物第一节 认识有机化合物图片ppt课件

这是一份人教版 (2019)必修 第二册第七章 有机化合物第一节 认识有机化合物图片ppt课件，共53页。PPT课件主要包含了必备知识·自主学习，强氧化剂，CO2，H2O，淡蓝色，天然气，油状液体，无明显现象，CH3Cl，原子或原子团等内容，欢迎下载使用。
一、烷烃的性质1.物理性质
2.化学性质在通常情况下,烷烃比较稳定,与_____、_____、_________都不反应。如甲烷_____使高锰酸钾溶液褪色。但是在特定条件下,烷烃也会发生某些反应。(1)氧化反应烷烃在空气中完全燃烧,生成___和___,放出热量。写出下列烷烃燃烧的化学方程式:甲烷:____________________。(火焰呈_______)丙烷:______________________。
CH4+2O2 CO2+2H2O
C3H8+5O2 3CO2+4H2O
(2)在较高温度下会发生分解如:CH4 C+2H2;应用:在_____化工和_______化工生产中,从烷烃可得到一系列重要的化工原料和燃料。
(3)取代反应——以甲烷为例:
【自主探索】(1)根据烷烃的通式,结合甲烷和丙烷燃烧的化学方程式,你能否写出烷烃燃烧的通式?提示:CnH2n+2+ O2 nCO2+(n+1)H2O。(2)(前后串联)能否用CH4和Cl2按1∶1的体积比混合来制取纯净的CH3Cl?提示:不能。CH4和Cl2的反应是连锁反应,不可能只发生第一步取代反应,生成物为混合物,即CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3和CCl4四种有机物与氯化氢形成的混合物。
(3)(教材二次开发)将教材实验中的饱和NaCl溶液更换为AgNO3溶液,实验中装置会有什么不同现象产生?提示:除原来产生的现象外,还会看到白色沉淀生成。反应生成的HCl溶于水,与AgNO3反应生成AgCl沉淀。(4)甲烷与氯气发生取代反应生成的有机物还和甲烷一样为正四面体结构吗?提示:CCl4为正四面体结构,其他不是。只有碳原子连接相同的4个原子时,才会形成正四面体结构。
二、有机物的性质1.物理性质:大多数有机物的熔点比较低,难溶于水,易溶于汽油、乙醇、苯等有机溶剂。2.化学性质:大多数有机物容易燃烧,受热会分解;有机物的化学反应比较复杂,常伴有副反应发生,很多反应需要在加热、光照或催化剂的条件下进行。
【自主探索】(1)有机物含有碳元素,含有碳元素的一定是有机物吗?有机物都难溶于水吗?举例说明。提示:含有碳元素的不一定是有机物,如CO2、Na2CO3等属于无机物;大多数有机物难溶于水,但少数有机物溶于水,如乙醇、乙酸。(2)有机物燃烧生成CO2和H2O,说明有机物中一定只含有碳、氢两种元素,对吗?提示:不对。有机物燃烧生成CO2和H2O,说明有机物中一定含有碳、氢两种元素,但无法确定是否含有氧元素。
(3)《水调歌头·明月几时有》是宋代大文学家苏轼公元1076年中秋在密州时所作。这首词以月起兴,与其弟苏辙七年未见之情为基础,围绕中秋明月展开想象和思考,把人世间的悲欢离合之情纳入对宇宙人生的哲理性追寻之中,反映了作者复杂而又矛盾的思想感情,又表现出作者热爱生活与积极向上的乐观精神。
①有机物在生产生活中无处不在,观察上图说明哪些物品中含有有机物?提示:花草树木、衣帽服饰、酒(乙醇)中均含有有机物。②根据生活中常见的有机物分析其物理性质、化学性质有哪些通性?提示:熔沸点较低、易燃烧等。
知识点一　有机物的表示方法 有机物的表示方法:
【特别警示】甲烷取代产物的空间结构a.CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3的结构是四面体,而非正四面体。b.CH2Cl2只有一种结构的事实,可以说明CH4为正四面体结构,而非平面正方形结构。因为若为平面正方形结构,CH2Cl2将有两种结构,如图:
【合作探究】(1)(思维升华)上述有机物的表示方法中,哪一种更能体现有机物的空间结构?(宏观辨识与微观探析)提示:空间填充模型。空间填充模型表示分子中各原子的相对大小和结合顺序。(2)一种烷烃的球棍模型为 ,试写出其分子式和结构简式。(宏观辨识与微观探析)提示:分子式为C4H10,结构简式为CH3CH2CH2CH3。
(情境应用)如图所示是几种烷烃的球棍模型,试回答下列问题:A、B、C三者是什么关系?写出C的同分异构体的结构简式。(宏观辨识与微观探析)提示:ABC的结构简式分别为CH3CH3、CH3CH2CH3、CH3CH2CH2CH3,互为同系物;C的同分异构体的结构简式为 。
【典例示范】 【典例】(2020·衢州高一检测)下列各图均能表示甲烷的分子结构,按要求回答下列问题。(1)填写下列空白(填序号):甲烷的球棍模型是________,甲烷的电子式是________。 (2)如果甲烷是平面结构,则CH2Cl2应该有________种结构,实际CH2Cl2有________种结构,证明甲烷不是平面结构,而是________结构,上面________更能反映其真实存在状况。 
【解题指南】解答本题需注意以下3点:(1)球棍模型中有“小球”和“棍”,分别表示原子和化学键;电子式中用小黑点表示原子的最外层电子的成键情况。(2)甲烷分子是正四面体结构不是平面结构。(3)空间填充模型更能反映分子的真实存在情况。
【解析】这几种形式都可以表示甲烷这种物质,其中分子结构示意图(A)、球棍模型(C)及空间填充模型(D)均能反映甲烷分子的空间构型,但其中空间填充模型更能形象地表示出H、C的相对位置及所占比例;电子式(B)只反映原子最外层电子的成键情况。答案:(1)C　B　(2)两　一　正四面体　D
【母题追问】(1)CHCl3只有一种结构,能否说明甲烷是正四面体结构?提示:不能。若甲烷为平面结构,CHCl3也只有一种结构。(2)甲烷的二溴代物可写作 、 ,两者什么关系?提示:同一种物质。甲烷的二溴代物为四面体结构,两个溴原子的位置关系只有一种。
【素养训练】(2020·宁波高一检测)下列化学用语的理解正确的是(　　)A.空间填充模型 既可以表示甲烷分子,也可以表示四氯化碳分子B.电子式 既可以表示羟基,也可以表示氢氧根离子C.丙烯的最简式可表示为CH2D.结构简式(CH3)2CHCH3既可以表示正丁烷,也可以表示异丁烷
【解析】选C。空间填充模型需要符合原子大小的比例,甲烷分子中的氢原子的半径比碳原子小,而四氯化碳分子中氯原子的半径比碳原子大,所以这两种分子不能用同一个空间填充模型来表示,A错误; 可以表示羟基,而氢氧根离子的电子式为 ,B错误;将有机物的分子式化为最简式,是用元素符号表示化合物分子中各元素的原子个数比的最简关系式,就是最简式,丙烯的分子式为C3H6,则其最简式为CH2,C正确;结构简式(CH3)2CHCH3仅表示异丁烷,D错误。
【加固训练】1.下列化学用语正确的是(　　)A.结构简式(CH3)2CHCH3既可以表示正丁烷,也可以表示异丁烷B.丙烷分子的空间填充模型: C.甲烷分子的球棍模型: D.乙烷的结构式:
【解析】选D。A项结构简式(CH3)2CHCH3只表示异丁烷,错误;B项为丙烷分子的球棍模型,错误;C项为甲烷分子的空间填充模型,错误。
2.现有①②③三种烃,它们的球棍模型如图所示: 下列说法正确的是(　　)A.①②③三种烃为同系物B.①和③结构相似为同系物C.①②③三种烃都属于烷烃D.③的结构为平面结构
【解析】选B。据分子的球棍模型,①的分子式为CH4,②的分子式为C2H4,③的分子式为C2H6,故①和③为同系物,故A错误、B正确;CH4和CH3CH3为烷烃,C项错误;CH3CH3的结构为立体结构,不为平面结构,故D错误。
3.(1)有机物M的球棍模型如图所示,该有机物只含C、H、O三种元素。不同大小、颜色的小球代表不同的原子,小球之间的“棍”表示共价键。判断下列叙述是否正确。①小黑球代表氢原子,白球代表氧原子,大黑球代表碳原子。(　　)②该有机物为饱和烃。(　　)③该有机化合物中只有极性共价键。(　　)
(2)已知碳原子与氧原子之间可以形成双键。如图是某有机物分子(含有C、H、O三种元素)的空间填充模型,则该有机物的分子式为______________;结构简式为_______。 
【解析】(1)题目已限制M含碳、氢、氧三种元素,碳、氢、氧原子最外层电子数分别为4、1、6,每个原子形成共价键数目依次为4、1、2,观察球棍模型,发现大黑球最多形成了4条共价键,小黑球只形成1条共价键,白球最多形成2条共价键,即小黑球代表氢原子,白球代表氧原子,大黑球代表碳原子,①对;进一步分析环上的碳原子没有达到饱和,为不饱和烃,②错;碳碳之间形成的键是非极性键,③错。(2)根据常见元素原子的成键个数,由有机物分子的空间填充模型可知其结构简式为 ,分子式为C3H6O3。
答案:(1)①√　②×　③×(2)C3H6O3　
知识点二　认识烷烃取代反应的特点 
【误区警示】(1)有机反应比较复杂,常伴随很多副反应发生,因此有机反应的化学方程式常用“ ”。(2)CH4与Cl2的反应逐步进行,应分步书写。(3)当n(CH4)∶n(Cl2)=1∶1时,反应并不只发生CH4+Cl2 CH3Cl+HCl,其他反应仍发生。(4)甲烷与氯气发生取代反应时,取代H原子的个数是难以控制的,因此制备CH3Cl一般不采用取代反应。
【合作探究】 1.(思维升华)CH4和Cl2的取代反应中,CH4的物质的量和4种有机产物的物质的量之和有什么关系?(变化观念与平衡思想)提示:4种有机产物分别为CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4,根据碳原子守恒,4种有机产物的物质的量之和与甲烷的物质的量相等。2.(教材二次开发)在氯气和甲烷的取代反应中,有哪些化学键的断裂与形成?(宏观辨识与微观探析)提示:反应过程中断裂的是C—H键和Cl—Cl键,形成的是C—Cl和Cl—H键。
3.若0.5 ml甲烷和Cl2完全发生反应,并生成相同物质的量的4种有机物,则需Cl2的物质的量是多少?(宏观辨识与微观探析)提示:CH4与Cl2发生取代反应生成4种取代产物CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4,根据碳原子守恒,4种取代产物的物质的量分别为0.5 ml/4=0.125 ml,根据取代反应的特点,每个CH4分子中1个氢原子被取代时消耗1个Cl2分子,则需要Cl2的物质的量等于被取代的氢原子的物质的量,即0.125 ml×(1+2+3+4)=1.25 ml。
【典例示范】【典例】三个装有CH4和Cl2混合气体的集气瓶,用玻璃片盖好瓶口后,分别作如下处理,各有怎样的现象发生?(1)①置于黑暗中:______________________________________________; ②将点燃的镁条靠近集气瓶外壁:_________________________________; ③放在有光线的房子里:_________________________________________。 (2)CH4和Cl2发生的一系列反应都是________(填反应类型)反应,请写出CH4和Cl2反应生成一氯甲烷的化学方程式:______。 
(3)若要使1 ml CH4完全和Cl2发生取代反应,生成的CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4的物质的量之比为1∶2∶3∶4,则需要Cl2的物质的量为________。 A.2 ml　　　B.2.5 ml　　　C.3 ml　　　D.4 ml【解题指南】解答本题需注意以下两点:(1)甲烷和氯气反应时光线越强反应越剧烈。(2)取代1 ml H,就需要1 ml Cl2。
【解析】对于有机反应,反应条件非常重要,通过控制反应条件,可使CH4和Cl2的取代反应发生的现象不同。1 ml CH4生成的CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4的物质的量之比为1∶2∶3∶4,即0.1 ml CH3Cl、0.2 ml CH2Cl2、0.3 ml CHCl3、0.4 ml CCl4,则所需n(Cl2)=0.1 ml×1+0.2 ml×2+0.3 ml×3+0.4 ml×4=3 ml,故选C项。答案:(1)①无明显现象　②爆炸　③黄绿色逐渐变浅,有油状液滴生成(2)取代　CH4+Cl2 CH3Cl+HCl　(3)C
【母题追问】(1)产物中具有正四面体结构的是哪些物质?提示:只有CCl4具有正四面体结构,另外三种有机产物虽然也是四面体结构,但不是正四面体结构。(2)第(3)小题中产生的HCl的物质的量为多少?提示:因为产生的HCl与消耗的Cl2的物质的量相同,消耗的Cl2为3 ml,则产生的HCl也为3 ml。
通常条件下与强酸、强碱或高锰酸钾等强氧化剂不反应。
甲烷在空气中燃烧，火焰明亮且呈淡蓝色，放出大量的热。
光照时，试管内气体颜色逐渐变浅，试管壁出现油状液滴，试管内水面上升。
【素养训练】1.(2020·台州高一检测)下列反应中属于取代反应的是(　　)A.2CH4 C2H4+2H2B.2HI+Cl2====I2+2HClC.C2H5Cl+Cl2 C2H4Cl2+HClD.CH4+2O2 CO2+2H2O
【解析】选C。2CH4 C2H4+2H2不符合取代反应的定义,属于分解反应,不是取代反应,A错误;2HI+Cl2====I2+2HCl属于氧化还原反应,不是取代反应,B错误;C2H5Cl中的H原子被Cl原子所取代,属于取代反应,C正确;CH4+2O2 CO2+2H2O属于氧化反应,不属于取代反应,D错误。
2.丙烷常用作烧烤、便携式炉灶和机动车的燃料。丙烷通常被用来驱动火车、公交车、叉车和出租车,也被用来充当休旅车和露营时取暖和做饭的燃料。(1)丙烷是一种清洁能源,有同学认为丙烷在任何情况下均不与强酸、强碱、氧化剂反应,你同意吗?说明原因。______________________________________(2)丙烷分子中3个碳原子________(填“是”或“不是”)在一条直线上。 (3)1 ml丙烷在光照条件下,最多可以与________ml Cl2发生取代反应。 (4)丙烷(C3H8)发生取代反应生成C3H7Cl的结构有________种。 
【解析】(1)丙烷只含有C、H元素,充分燃烧生成CO2和H2O,所以丙烷是清洁能源,丙烷不能被酸性KMnO4氧化,但是在点燃时能被氧气氧化;(2)丙烷分子中每个碳原子均在四面体的中心,分子中所有的碳原子不在同一条直线上;(3)丙烷分子式为C3H8,分子中有8个H原子,每个H原子被取代需要1个Cl2分子,8个H原子全部被取代需消耗8个Cl2分子;(4)丙烷分子中有3个碳原子,位于两端的两个碳原子相同,所以分子中共有两种碳原子,因此C3H7Cl有2种同分异构体:CH3CH2CH2Cl和 。答案:(1)不同意,丙烷不能被酸性KMnO4氧化,但是在点燃时能被氧气氧化　(2)不是　(3)8　(4)2
【加固训练】1.甲烷和氯气以物质的量之比1∶3混合,在光照条件下,得到的有机产物是(　　)①CH3Cl　②CH2Cl2　③CHCl3　④CCl4A.只有①　　　　　　B.①和②的混合物C.只有②D.①②③④的混合物【解析】选D。无论反应物的物质的量之比是多少,都会得到各种氯代物的混合物。
2.下列物质中,不能和氯气发生取代反应的是(　　)A.CH3Cl　　B.CCl4　　C.CH2Cl2　　D.CH4【解析】选B。由甲烷与Cl2发生取代反应的过程可知,CCl4分子中不再含有氢原子,不能再与Cl2发生取代反应。
【三言两语话重点】 1.甲烷结构与性质的记忆口诀性质稳定是甲烷,光照氯代四连环;立体构型四面体,易燃防爆分解难。2.甲烷与氯气的取代反应是分步进行的,每有1 ml氢原子被取代,需消耗1 ml氯气。3.取代反应:有机物分子里的某些原子或原子团被其他原子或原子团所替代的反应。